La 25-an de aprilo 1940 Brivonesi estis nomumita komandanto de la 5-a Maramea Divizio, konsistanta el la batalŝipoj "Duilio" kaj "Andrea Doria", rolo kiun li tenus ĝis la 7-a de novembro 1941. Italio eniris la duan mondmiliton la 10-an de junio 1940, kaj Brivonesi komandis la 5-an mararmean divizion en pluraj misioj, inkluzive de la Batalo de Kalabrio; lia divizio ankaŭ estis implikita en la Batalo de Taranto
, kie "Duilio" estis torpedita kaj tre difektita. En la sama periodo, Brivonesi ankaŭ tenis dum kelkaj monatoj la rangon de stabestro de la unua floto. Post forlasado de la komando de la 5-a dividado en novembro 1941, li estis asignita al Supermarina kiel inspektisto de la kontraŭsubmarŝipaj fortoj. Li tenis tiun oficon ĝis aprilo 1943; la 1an de januaro 1943 li estis promociita al admiralo. Inter 1940 kaj 1942 li ankaŭ estis membro de la Naval Weapons Projects Committee (Maramea Armiloj-Projektoj-Komisiono) kaj de la Supera Komisiono por la kunordigo de teknikaj projektoj. La 10an de aprilo 1943 Brivonesi ricevis ordonrajton pri la Ionia kaj Suda Adriatiko Maramea Departemento, kun ĉefsidejo en Taranto.